Тестирование и диагностика в инфокоммуникационных системах

Y1(2) — Y-координата (количество найденных величин в распределении) по первому (второму) курсору.

dX — разность между 2 и 1 курсорами по оси X. dY — разность между 2 и 1 курсорами по оси Y

P — вероятность попадания измеряемой величины в границы значений,

обозначенные курсорами (по горизонтали).

В числовых полях панели гистограммы выводятся те же величины, что и в панели статистики, плюс дополнительные:

Выборки — объем выборки распределения.

Величина — текущее (последнее измеренное) значение выбранной величины.

Среднее — среднее значение в распределении ( )

Минимум — минимальное значение в распределении.

Максимум — максимальное значение в распределении.

Ст. девиация — стандартная девиация распределения (корень квадратный из

дисперсии: )

Асимметрия — асимметрия распределения ()

Эксцесс — эксцесс распределения ()

В формулах обозначено:

N — размер обрабатываемой выборки; xi — значение i-ого элемента выборки;

— центральный момент n-го порядка.

101

Интервал — выбор множителя для автоматической установки границ гистограммы по значению стандартной девиации (сигме). Центр горизонтальной шкалы гистограммы устанавливается равным среднему значению распределения, левая и правая ее границы отодвигаются от центра на указанное число сигм.

Слева — ручная установка левой (нижней) границы отображения гистограммы.

Справа — ручная установка правой (верхней) границы отображения гистограммы.

Столбцы — установка количества столбцов гистограммы.

Модуль генератора.

Двухканальный виртуальный цифровой генератор сигналов произвольной формы представляет собой 12-разрядный цифровой прибор в стандартном конструктиве приборов серии «USB-лаборатория АКТАКОМ», и выдает сигнал произвольной формы или сигнал одной из стандартных форм (синусоидальная,

прямоугольная, треугольная и некоторые другие) по двум каналам одновременно. Задание формы и параметров сигналов производится пользователем с помощью компьютера независимо для каждого из каналов.

Прибор имеет общий для обоих каналов вход внешней синхронизации для запуска генерации по внешнему событию. Прибор также вырабатывает выходной сигнал для синхронизации запуска других приборов.

102

Главная панель

Управление параметрами выходного сигнала.

Выходной частотой: Вы можете изменять частоту выходного сигнала с помощью регуляторов «Частота» в главной панели в пределах от 0,1 Гц до 10

МГц. Частота может быть установлена отдельно для каждого канала или же Вы можете изменять частоты по обоим каналам одновременно, заблокировав регулятор частоты канала B.

Амплитудой: Регулятор амплитуды выходного сигнала по каналу A (B)

может быть установлена в пределах от 0,1 мВ до 2,5 В.

Фазой: Регулятор фазы выходного сигнала по каналу A (B) может быть установлена в пределах от –360° до +360°.

Выбор формы сигнала

Для выбора формы можно использовать следующие способы:

Выбрать один из стандартных сигналов из выпадающего списка.

Задать сигнал в виде математической формулы.

Просто нарисовать нужную форму мышкой на графике.

103

Загрузить форму сигнала из ранее подготовленного файла данных, возможно,

обработанного внешним приложением.

Для одновременного задания формы сигнала по обоим каналам для генерации определенной фигуры Лиссажу, воспользуйтесь функцией «лазерное шоу».

Задача сигналов в виде математической формулы

Для записи формул Вы можете использовать символ переменной x,

численные константы в формате с плавающей точкой или в экспоненциальном

(123.456 или эквивалентное 1.23456E+2), разрешаются знаки операций: «+»

(сложение), «–» (вычитание), «/» (деление), «*» (умножение), «^» (возведение в степень). Для изменения приоритета вычислений можно использовать круглые скобки ( ). Распознаются следующие стандартные функции:

104

Для задания сигнала в виде таблицы используется функция filetab (file, x) —

вычисляется интерполированное значение функции f(x), заданной таблицей в текстовом файле file (см. прим. ниже). Аргумент функции должен заключаться в круглые скобки.

Примечание. Функция filetab использует для определения узлов интерполяции текстовый файл, имя которого должно быть указано в качестве первого аргумента, без кавычек, запятая в имени файла не допускается. Узлы интерполяции указываются в файле построчно, в формате: x,y. В первых двух строчках файла записывается постоянная служебная информация — идентификаторы типа файла, должны быть 31323133 и 434E5546. Например,

файл со следующим содержимым:

31323133

434E5546

20.0,0.241

21.0,0.253

22.0,0.266

23.0,0.278

24.0,0.291

25.0,0.303

30.0,0.367

40.0,0.497

50.0,0.630

60.0,0.766

105

70.0,0.905

75.0,0.975

80.0,1.047

90.0,1.191

100.,1.337

120.,1.637

150.,2.100

170.,2.417

200.,2.901

220.,3.229

250.,3.728

задает функцию зависимости напряжения (в милливольтах) на концах термопары ВР(A)-2 от градиента температуры в диапазоне от 20°С до 250°С с переменным шагом.

Вы можете также использовать в формулах обозначения констант: pi = 3.1415926535897932384626433832795

e = 2.7182818284590452353602874713527

Для разделения элементов формулы допустимо использовать пробелы (но не в именах функций).

Панель свойств сигнала

После задания сигнала у пользователя есть возможность определить его основные параметры: амплитуду, частоту, спектр.

Управление синхронизацией

Для выбора режима запуска воспользуйтесь переключателем <Режим> в

главной панели. Доступные режимы:

Однократный — генерация сигнала начинается по возникновению события синхронизации и заканчивается после однократной генерации заданного буфера данных;

Непрерывный — генерация сигнала начинается по возникновению события

106

синхронизации, после генерации заданного буфера данных происходит автоматический перезапуск генерации с начального адреса. Если во время генерации вновь происходит событие синхронизации, также вызывается

немедленный перезапуск.

Источник запуска устанавливается с помощью расположенного ниже переключателя «Источник»:

Ручной — событие запуска вырабатывается по команде пользователя (кнопка

<Запустить>);

Внешний — событие запуска определяется по сигналу на входе внешней синхронизации. Для внешнего запуска можно выбрать полярность запускающего импульса:

Восходящий — событие запуска вырабатывается по обнаружению восходящего (переднего) фронта запускающего импульса;

Спадающий — событие запуска вырабатывается по обнаружению спадающего (заднего) фронта запускающего импульса.

Управление выходной частотой

Вы можете изменять частоту выходного сигнала с помощью регуляторов

<Частота> в главной панели в пределах от 0,1 Гц до 10 МГц. Частота может быть установлена отдельно для каждого канала или же Вы можете изменять частоты по обоим каналам одновременно, заблокировав регулятор частоты канала B (чекбокс рядом с регулятором в главной панели). Выставив желаемую частоту, нажмите кнопку « Пересчитать» для расчета новых данных и затем кнопку < Загрузить> для загрузки данных в прибор.

Следует иметь в виду, что поскольку для генерации сигналов по обоим каналам используется один сигнал опорной частоты дискретизации,

возможности независимого управления частотой по каналам ограничены. После пересчета данных программа выставит на регуляторах реальные значения генерируемых частот, по возможности близких к требуемым.

107

Управление размахом выходных сигналов.

Вы можете изменять размах выходного сигнала с помощью регуляторов

<Размах> в главной панели. Выставив желаемые величины размаха, нажмите кнопку < Подготовить> для расчета новых данных и затем кнопку <

Загрузить> для загрузки данных в прибор.

Замечание. Здесь и везде далее используется размах сигнала произвольной формы. Под размахом сигнала произвольной формы понимается разница между максимальным и минимальным его уровнями. При этом, если Вы зададите генерацию синусоидального сигнала с амплитудой 5 В, измеренное вольтметром среднеквадратическое значение на выходе генератора будет составлять ~1,77 В.

Схема синхронизации выходного сигнала.

Вприборе предусмотрены режимы внешней и внутренней синхронизации.

Врежиме внешней синхронизации по команде запуска генерации,

поступившей из компьютера, прибор переходит в состояние ожидания запускающего события по входу внешней синхронизации. Генерация сигналов начинается только по обнаружению на этом входе фронта указанной полярности. Далее, если установлен непрерывный режим генерации сигналов, то по каждому новому обнаруженному событию запуска генерация перезапускается с начала буфера данных.

В режиме внутренней синхронизации (для его включения в программе следует установить ручной режим запуска) генерация начинается немедленно по команде запуска генерации, поступившей из компьютера. При этом также вырабатывается импульс внутренней синхронизации, который выдается на выход синхронизации прибора. В непрерывном режиме генерации импульс внутренней синхронизации будет вырабатываться далее при каждом перезапуске. В однократном режиме будет выдано два синхроимпульса: один — в начале, другой — в конце генерации буфера данных.

108

Фильтрация и усиление выходного сигнала.

Генератор оснащен аналоговым фильтром низких частот 5-го порядка с частотой среза около 15 МГц. Вы можете его включить или выключить с помощью кнопки «Фильтр вкл./выкл.» в главной панели или в панели ручного управления.

Модуляция сигнала.

Хотя прибор не имеет аппаратных средств реализации модулированных сигналов, Вы можете использовать возможности задания сигнала математическим выражением (см. <Панель редактора сигнала>) для решения этой задачи:

A(x)*sin(w0x+j0) — амплитудная модуляция, A(x) — модулирующий сигнал;

A*sin(w0x+j(t)) — фазовая модуляция, j(t) — модулирующий сигнал;

A*sin(w(t)x+j0) — частотная модуляция, w(t) — модулирующий сигнал;

Например:

filetab (func.csv, x)*sin (10*x). Данная формула задает амплитудную модуляцию с несущей частотой в 10 раз большей частоты модулирующего сигнала. Модулирующая функция описывается таблицей, считываемой из файла.

Прямоугольный сигнал с заданной скважностью.

Хотя прибор не имеет аппаратных средств реализации импульсных сигналов с заданной скважностью, Вы можете использовать возможности задания сигнала математическим выражением для решения этой задачи. Например, задайте следующую формулу: sgn (x). Если при этом указать диапазон изменения переменной от –1 до 2, результатом вычислений будет прямоугольный импульс со скважностью 3, или, иначе, с коэффициентом заполнения 1/3.

Редактор битовых последовательностей.

Панель служит для создания, просмотра и редактирования небольших битовых файлов, используемых в качестве аргумента функции binfile (file, x).

Программа имеет средства имитации цифровых (битовых) последовательностей.

Цифровой бинарный сигнал является последовательностью прямоугольных

109

импульсов, базовый и верхний уровень этих импульсов соответствуют уровням логических нуля и единицы. Для удобства представления таких сигналов в список функций интерпретатора математических выражений редактора сигналов введена функция binfile (file, x), которая возвращает логическое значение (0 или

1), соответствующее значению бита x в указанном битовом файле (описание функций см. в разделе <Описание панелей>. Панель калькулятора формул). Для создания и редактирования битовых файлов Вы можете воспользоваться входящим в программу редактором битовых последовательностей.

Уровень <0> — напряжение, соответствующее уровню логического нуля.

Уровень <1> — напряжение, соответствующее уровню логической единицы.

Ниже расположены два текстовых поля. Правое содержит текстовое представление редактируемой битовой последовательности в виде последовательности байтов, каждый байт изображается двумя шестнадцатеричными цифрами, байты отделяются друг от друга пробелами.

Левое поле показывает шестнадцатеричный адрес (номер по порядку байта в файле) первого байта в соответствующей строке правого поля. Для того, чтобы задать нужную битовую последовательность, впишите последовательно нужные

110